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Test SSD WD Black 3D NVMe con nuovo controller fatto in casa

Pagina 1: Test SSD WD Black 3D NVMe con nuovo controller fatto in casa
WD Black NVMe   PRO: Nuovo controller fatto in casa davvero impressionante; prestazioni generali alte; alta qualità; software in bundle; resistenza elevata per le capacità maggiori. CONTRO: Alcune anomalie prestazionali; costoso rispetto ai prodotti emergenti; necessario un ritocco del firmware. VERDETTO: Il nuovo controller progettato in casa da WD è un ottimo prodotto, ma il […]

WD Black NVMe

 

WD Black NVMe


Qual è il segreto per avere successo? Nel grande mercato degli SSD è l'integrazione verticale. Questo significa progettare tutte le componenti più importanti in modo che possano lavorare assieme con l'obiettivo di offrire le migliori prestazioni possibili e affidabilità mantenendo il prezzo basso. In passato solamente Samsung, Toshiba e Intel progettavano e realizzavano in proprio NAND e controller. Adesso, grazie alla sussidiaria SanDisk, anche Western Digital fa parte di questo club esclusivo.

Il nuovo SSD Black 3D NVMe arriva con un nuovo controller proprietario che altro non è che la punta dell'iceberg di un progetto di ben più vasta portata, dunque vedremo altre novità in futuro. Il debutto iniziale prevede due controller: la versione ad alte prestazioni che vediamo oggi e una più efficiente senza DRAM pensata per il mercato embedded. WD ha introdotto la seconda versione nell'SSD PC SN520 qualche settimana fa.

ssd black nvme

Il nuovo controller arriva sul mercato in momento strano. Tutti i nuovi controller sono i benvenuti sul mercato, ma per Western Digital sarebbe stato meglio adottarlo già con la precedente generazione di SSD PCIe WD Black, tutt'altro che esaltante a causa del controller Marvell, decisamente poco brillante. Allora WD si trovò a scegliere tra i controller dual-core Marvell e quelli di Silicon Motion. Né l'una né l'altra poteva garantire prestazioni ai vertici del mercato. Adesso, dopo tre anni di sviluppo, il nuovo controller proprietario di WD è finalmente pronto per reclamare un posto nel cuore degli appassionati delle alte prestazioni.

Specifiche tecniche WD Black NVMe

L'SSD WD Black 3D NVMe, a cui ci riferiremo nel corso della prova come Black, si presenta in tre diverse capacità che spaziano da 250 GB fino a 1 TB. Il SanDisk Extreme Pro NVMe, che ha lo stesso hardware, arriva sul mercato nei modelli da 500 GB e 1 TB. L'Extreme Pro mira al pubblico dei "creativi", mentre il Black a giocatori, appassionati e power user.

  WD Black NVMe (1TB) WD Black NVMe (500GB) WD Black NVMe (250GB)
Capacità (grezza / utente) 1024 GB / 1000 GB 512 GB / 500 GB 256 GB / 250 GB
Form Factor M.2 2280 S3 M.2 2280 S3 M.2 2280 S3
Interfaccia / protocollo PCIe 3.0 x4 / NVMe 1.3 PCIe 3.0 x4 / NVMe 1.3 PCIe 3.0 x4 / NVMe 1.3
Controller Architettura WD NVMe Architettura WD NVMe Architettura WD NVMe
DRAM 1GB DDR3 512MB DDR3 256MB DDR3 
NAND SanDisk 64L TLC SanDisk 64L TLC SanDisk 64L TLC
Lettura sequenziale 3400 MB/s 3400 MB/s 3000 MB/s
Scrittura sequenziale 2800 MB/s 2500 MB/s 1600 MB/s
Lettura casuale 500.000 IOPS 410.000 IOPS 220.000 IOPS
Scrittura casuale 400.000 IOPS 330.000 IOPS 170.000 IOPS
Codifica ✗ ✗ ✗
Resistenza 600 TBW 300 TBW 200 TBW
Product number WDS100T2X0C-00L350 WDS500T2X0C-00L350 WDS250T2X0C-00L350
Garanzia 5 anni 5 anni 5 anni

Sulla carta, il nuovo Black riesce a raggiungere velocità di 3400/2800 MB/s grazie all'interfaccia PCI Express 3.0 x4 accoppiata al protocollo NVMe 1.3. Come prevedibile le due capacità minori perdono qualcosa in termini di prestazioni in scrittura sequenziale. Il modello da 1TB arriva fino a 500.000/400.000 IOPS in lettura/scrittura, e abbiamo anche in questo caso notato un calo di prestazioni con le capacità inferiori. Al contrario di alcuni concorrenti, Western Digital comunica le prestazioni per i tre modelli separatamente.

WD ha abbinato il suo nuovo controller con la BICS TLC NAND a 64 layer che ha già dato prova di sé in altri prodotti. La memoria NAND flash BiCS è realizzata in collaborazione tra WD e Toshiba.

Caratteristiche

Il nuovo controller NVMe di WD è il vero protagonista di oggi. Dovrebbe rappresentare la base dei nuovi prodotti di WD per diversi anni, inclusi gli SSD QLC che dovrebbero debuttare all'inizio del 2019. WD ha scelto un design con tre core a 28nm per colpire lo stesso tipo di utenza che oggi guarda ai Samsung 960 EVO. Samsung usa un ARM a cinque core per il 960 PRO e le varianti di tipo enterprise.

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WD ha progettato il suo nuovo controller per permettere ad alcuni dati di passare attraverso il processore senza consumare cicli per la loro elaborazione. Questa tecnica riduce temperature e consumo energetico, e al contempo è in grado di garantire maggiori prestazioni.

SanDisk ha anche aggiornato la sua nCache alla versione 3. Si tratta della cache intelligente e proprietaria dell'azienda, che assegna una porzione della NAND affinché funzioni come SLC, cosa che serve a favorire maggiori prestazioni. Le unità hanno una quantità fissa di memoria NAND flash programmata per funzionare come SLC, dunque gli SSD meno capienti hanno meno cache.

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Il controller degli SSD Black passa la maggior parte delle operazioni di scrittura direttamente alla cache SLC, cosa che non sempre è ideale. Alcuni SSD infatti forzano tutti i dati in ingresso a passare attraverso la cache prima di trasferire i dati all'archiviazione TLC primaria. Questo processo può rallentare la velocità di trasferimento se la cache SLC è già saturata con i dati in ingresso. Per aggirare il problema, il controller di WD può scrivere direttamente sulla memoria TLC se necessario. Questo elimina il processo di svuotamento della cache SLC prima di accettare nuovi dati. Secondo noi questo sistema è molto più vantaggioso.

I nostri test interni hanno dimostrato che bypassare la cache garantisce prestazioni superiori quando trasferite grandi file come ISO Blu-Ray da un altro dispositivo ad alta velocità. Scrivere i dati direttamente nella memoria TLC aumenta l'usura, dunque WD è stata costretta a trovare un giusto bilanciamento tra le due soluzioni.

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Le policy legate al caching possono essere un'arma a doppio taglio. Se i dati rimangono nella cache per un periodo di tempo prolungato aumenta le probabilità di "cache hit" quando il sistema richiede l'informazione. La velocità di svuotamento della cache riduce le possibilità di un cache hit e permette a dati più recenti di essere disponibili nella SLC ad alta velocità. Entrambi i metodi hanno vantaggi, ma la maggior parte degli SSD ad alte prestazioni usa una policy di svuotamento della cache aggressiva come il nuovo SSD Black.

Il controller di WD supporta il codice di correzione dell'errore LDPC (low density parity check). Nel caso della corruzione o la perdita del dato il controller prima diversi metodi di recupero meno aggressivi che hanno un minor impatto prestazionale. Se non funziona, passa a un ripristino che porta a una maggiore latenza (multi-page hardware XOR recovery). L'SSD Black di WD non supporta la Full Disk Encryption (FDE) in hardware con TCG Opal o Microsoft eDrive.

Software

Il software WD Dashboard SSD funziona anche con la nuova serie Black. Il software permette di aggiornare il firmware, monitorare i dati SMART e vedere le prestazioni in tempo reale. Potete anche cancellare l'SSD in modo sicuro se lo installate come archiviazione secondaria.

Prezzo, garanzia e resistenza

  1TB 500GB 250GB
WD Black NVMe SSD $449.99 – 600 TBW $229.99 – 300 TBW $119.99 – 200 TBW
SanDisk Extreme Pro $449.99 – 600 TBW $229.99 – 300 TBW N/A

Tutte e tre le capacità sono fornite con 5 anni di garanzia con limitazioni per quanto riguarda la durata (terabyte scritti), come riportato nella tabella sopra.

Il prodotto da vicino

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Tutte e tre le capacità si conformano al form factor M.2 2280 S3. Il Black NVMe ha una semplice etichetta in carta, mentre il SanDisk Extreme è dotato di un sottile foglio metallico che potrebbe (o forse no) ridurre il throttling termico.

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WD ha posizionato il controller al centro del PCB per aiutarne il raffreddamento e ridurre la lunghezza delle tracce verso la memoria flash. Questa scelta aumenta leggermente la lunghezza della traccia alla porta, ma riduce la lunghezza delle tracce connesse alla flash.